3.2. Розрахунок витрати повітря для провітрювання тупикових виробок
Витрата повітря необхідний для провітрювання тупикових виробок розраховуємо по виділенню СН4, по газах утворюються при вибухових роботах, числу людей, мінімальної швидкості повітря у виробці згідно ПБ.
На шахті одночасно проводять чотири виробки з приблизно однаковими умовами проведення: Sсв = 10,4 м², довжина виробки до 500 метрів, нормативна витрата ВВ, для сланців піщаних 1 кг/м³, для антрацитів 0,5 кг/м³
Таким чином, витрата ВВ по вугіллю / по породі складе:
Вуч = Nуг m· вnp ·Vnp, кг
де: Nуг - нормативна витрата ВВ по вугіллю, кг/м³
т - потужність пласта, м
впр - ширина вугільного забою, м
Vnp - планове посування забою за цикл, м
Вуч = 0,5 • 1,0 • 4,5 • 2,0 = 4,5 кг
Вп = Nn (S – Sуг) Vnp, кг
де: S - площа перетину виробки в проходці, м².
Sуг – площа вугільного забою, м²
Вп= 1,0 • (13-4,5) ·2 = 17кг
Витрату повітря по виділенню СО2 визначимо по формулі:
Qзп = (Sсв · Lз.mр) / Ктд · [(71 • Ізп) /(Sсв • Lз.mp· (Cmax-Cо)+18 · Ізп)]²; м³/хв.де: Sсв - площа поперечного перетину виробки в світлу, м².
Lз.тр - відстань від кінця трубопроводу до забою виробки згідно ПБ, м.
Ктд - коефіцієнт турбулентної дифузії, приймаємо рівним 0.8 оскільки
S >10м²
Ізп - виділення СН4 в забої вироблення, м³/хв.
Стах - максимально допустима концентрація СН4в забої, по ПБ %
С0 - вміст СН4 в поступаючому в забій струмені повітря %.
Qзп= (10,4 • 12):0,8 [(71 • 2): (10,4 • 12 • (0.5-0,05) +18 • 2)] = 371м³/хв.
Витрата повітря по газах, що утворюються після вибухових робіт визначимо по формулі:
Qзп = (2,25 / Т) • ³√(Вуг • 100 + Вп • 40) S²cв • L²n • Ko6e) : К²уттр), м³/хв.
де: Т - час провітрювання виробки згідно ПБ, хв;
Ln - довжина тупикової частини виробки, м.
Кобв - коефіцієнт, що враховує обводненість виробки, приймаємо по т. 5.1. стор. 77(1)
Кут.тр.–коефіцієнт витоків гнучкого вентиляційного трубопроводу, приймаємо по т.5.4 стр.84
Qзп = (2,25:30) • ³√(4,5 • 100+ 17·40)· 10.4² • 500²• 0,8)/ 1,51² = 165 м³/хв. Витрату повітря по числу людей визначимо по формулі:
Qзп=6•пч;м³/хв. де: пч - число одночасно працюючих в забої людей, чол.
Qзп=6 · 10 = 60 м³/хв.
Витрату повітря по мінімально допустимій, згідно ПБ, швидкості руху повітря визначимо по формулі:
Qзп = 60 • Sсв • Vmin; м³/хв.
де: Vmin - мінімально допустима, згідно ПБ, швидкість руху повітря по виробці, м/с.
Qзп = 60 • 10,4 • 0,25 = 156 м³/хв.
Для провітрювання забою приймаємо 371 м³/хв.
Згідно т. 5.10, стор. 93[1] для провітрювання виробки приймаємо один вентилятор ВМЦ-8 і прогумовані труби типу 1А діаметром 800 мм Продуктивність вентилятора визначимо по формулі:
Qв = Qзп • Кут.тр; м³/хв
де: Кут,тр - коефіцієнт витоків трубопроводу для прийнятої витрати повітря.
Qв= 371· 1.33 =493.4 м³/хв.
Кількість повітря вентилятора, що подається до всасу, визначимо по формулі:
Qвс =1,43 · Qв; м³/хв
Qвс =1,43 ·493.4=705.5м³/хв.
Сумарна витрата повітря для відособленого провітрювання, тупикових виробок визначимо по формулі:
ΣQтв = ппр • Qвс; м³/хв.
де: ппр – кількість виробок, що проводяться
ΣQтв = 4 · 705.5 = 2822м³/хв